DE112017001205T5 - A method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device and a method of manufacturing an energy storage device - Google Patents

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Susumu Nomoto
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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung umfasst die Schritte: Bereitstellen eines Stromabnehmers, der einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf einer Oberfläche des Stromabnehmers umfasst, wobei der erste Bereich eine auf der Oberfläche gebildete Kohlenstoffschicht aufweist; wobei die Oberfläche des zweiten Bereichs freigelegt ist; und selektives Bilden einer leitenden Polymerschicht auf einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht durch Eintauchen des Stromabnehmers in eine Elektrolytlösung, die ein Rohmaterialmonomer enthält, und anschließendes Durchführen einer Elektrolytpolymerisation des Rohmaterialmonomers.

Figure DE112017001205T5_0000
A method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device comprises the steps of: providing a current collector comprising a first region and a second region on a surface of the current collector, the first region having a carbon layer formed on the surface; wherein the surface of the second region is exposed; and selectively forming a conductive polymer layer on a surface of the carbon layer by immersing the current collector in an electrolytic solution containing a raw material monomer, and then performing an electrolytic polymerization of the raw material monomer.
Figure DE112017001205T5_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung, die ein leitendes Polymer enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung.The present invention relates to a method for producing a positive electrode for an energy storage device containing a conductive polymer, and a method for manufacturing an energy storage device.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

In den letzten Jahren findet insbesondere eine Energiespeichervorrichtung Beachtung, die zwischen einer Lithiumionensekundärbatterie und einem elektrischen Doppelschichtkondensator angeordnet ist, und in der beispielsweise die Verwendung eines leitenden Polymers als ein Material für eine positive Elektrode berücksichtigt wird (siehe PTLS 1 und 2). Als das leitende Polymer sind beispielsweise Polyanilin und Polypyrrol bekannt. Da eine positive Elektrode mit einem leitenden Polymer ermöglicht, dass eine Faraday-Reaktion in Verbindung mit Adsorption (Dosierung) und Desorption (Nichtdotierung) eines Anions vorangetrieben wird, weist die positive Elektrode einen geringeren Reaktionswiderstand und eine höhere Ausgabe als die Ausgabe einer positiven Elektrode einer allgemeinen Lithiumionensekundärbatterie auf.In particular, in recent years, attention has been paid to an energy storage device interposed between a lithium ion secondary battery and an electric double layer capacitor and taking into consideration, for example, the use of a conductive polymer as a material for a positive electrode (see PTLS 1 and 2). As the conductive polymer, for example, polyaniline and polypyrrole are known. Since a positive electrode having a conductive polymer enables a Faraday reaction to be promoted in conjunction with adsorption (dosing) and desorption (undoping) of an anion, the positive electrode has a lower reaction resistance and a higher output than the output of a positive electrode general lithium ion secondary battery.

PTL 2 schlägt die Verwendung einer positiven Elektrode vor, die einen plattenförmigen positiven Stromabnehmer, eine Kohlenstoffschicht, die auf einer gesamten Fläche des positiven Stromabnehmers ausgebildet ist, und eine leitende Polymerschicht, die auf einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht ausgebildet ist, die gegenüber einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht in Kontakt mit dem Stromabnehmer liegt, auf. PTL 2 proposes the use of a positive electrode comprising a plate-shaped positive current collector, a carbon layer formed on an entire surface of the positive current collector, and a conductive polymer layer formed on a surface of the carbon layer opposite to a surface of the carbon layer in contact with the pantograph, on.

In der Zwischenzeit wird beispielsweise zur Befestigung eines Leitungselements an den positiven Stromabnehmer ein Verfahren zum Abkratzen, beispielsweise mit einer Bürste, der Kohlenstoffschicht und der leitenden Polymerschicht von der positiven Elektrode durchgeführt, um einen Teil der Oberfläche des positiven Stromabnehmers freizulegen.In the meantime, for example, for attaching a conductive member to the positive current collector, a method of scraping, for example, a brush, the carbon layer, and the conductive polymer layer from the positive electrode is performed to expose a part of the surface of the positive current collector.

ZitationslisteCITATION

PatentliteraturenPatent literatures

  • PTL 1: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-226961PTL 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-226961
  • PTL 2: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2013-232388PTL 2: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-232388

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Verfahren zum Freilegen eines Teils der Oberfläche des positiven Stromabnehmers jedoch zu einer Beschädigung einer freigelegten Fläche des positiven Stromabnehmers oder zu einer Beschädigung der Kohlenstoffschicht und der leitenden Polymerschicht führt.However, it is very likely that the method of exposing a portion of the surface of the positive current collector results in damage to an exposed surface of the positive current collector or damage to the carbon layer and the conductive polymer layer.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung bereit, das in der Lage ist, auf einfache Weise einen Teil einer Oberfläche eines positiven Stromabnehmers freizulegen, ohne einen Schritt des Abschabens eines Teil einer leitenden Polymerschicht und einer Kohlenstoffschicht von einer positiven Elektrode durchzuführen.The present invention provides a method for producing a positive electrode for an energy storage device capable of easily exposing a part of a surface of a positive current collector without a step of scraping a part of a conductive polymer layer and a carbon layer from a positive one Perform electrode.

Angesichts der obigen Umstände betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen eines Stromabnehmers, der einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf einer Oberfläche des Stromabnehmers aufweist, wobei der erste Bereich eine auf der Oberfläche ausgebildete Kohlenstoffschicht aufweist, wobei die Oberfläche des zweiten Bereichs freigelegt ist; und selektives Bilden einer leitenden Polymerschicht auf einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht durch Eintauchen des Stromabnehmers in eine Elektrolytlösung, die ein Rohmaterialmonomer enthält, und anschließendes Durchführen einer elektrolytischen Polymerisation des Rohmaterialmonomers.In view of the above circumstances, one aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device, the method comprising the steps of: providing a current collector having a first region and a second region on a surface of the current collector, the first one Area has formed on the surface of a carbon layer, wherein the surface of the second area is exposed; and selectively forming a conductive polymer layer on a surface of the carbon layer by immersing the current collector in an electrolytic solution containing a raw material monomer, and then performing electrolytic polymerization of the raw material monomer.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betriff ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Herstellen einer positiven Elektrode durch das obige Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung; und Stapeln oder Wickeln der positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators, wobei der Separator zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist.Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing an energy storage device, the method comprising the steps of: preparing a positive electrode by the above method of producing a positive electrode for an energy storage device; and stacking or winding the positive electrode, a negative electrode, and a separator, wherein the separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode.

Das Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, dass ein Teil einer Oberfläche eines positiven Stromabnehmers auf einfache Weise freigelegt werden kann, ohne einen Schritt des Abkratzens eines Teils einer leitenden Polymerschicht und einer Kohlenstoffschicht von einer positiven Elektrode durchzuführen. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass die positive Elektrode beschädigt wird, so dass es einfach ist, ein Leitungselement einer positiven Elektrode zu befestigen.The method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device according to the present invention enables a part of a surface of a positive current collector to be easily exposed without performing a step of scraping a part of a conductive polymer layer and a carbon layer from a positive electrode , Accordingly, the positive electrode is less likely to be damaged, so that it is easy to fix a positive electrode conduction member.

Figurenliste list of figures

  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Zwischenkörpers 30, der durch einen Schritt (1a) eines Verfahrens zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird. 1 shows a perspective view of a first intermediate body 30 obtained by a step (1a) of a method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Zwischenkörpers 40, der durch einen Schritt (2a) des Verfahrens zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird. 2 shows a perspective view of a second intermediate body 40 obtained by a step (2a) of the method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • 3 zeigt eine Draufsicht einer positiven Elektrode, die durch einen Schritt (3a) des Verfahrens zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird, und an die ein Leitungselement befestigt ist. 3 FIG. 12 is a plan view of a positive electrode obtained by a step (FIG. 3a) of the method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device according to the first exemplary embodiment of the present invention, to which a lead member is attached.
  • 4 zeigt eine Draufsicht eines ersten Zwischenkörpers 50, der durch ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird. 4 shows a plan view of a first intermediate body 50 which is obtained by a method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • 5 zeigt eine Draufsicht eines ersten Zwischenkörpers 60, der durch ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer Modifikation der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird. 5 shows a plan view of a first intermediate body 60 which is obtained by a method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device according to a modification of the second exemplary embodiment of the present invention.
  • 6 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Beispiels einer Energiespeichervorrichtung, die durch ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird. 6 FIG. 12 is a schematic sectional view of an example of an energy storage device obtained by a method of manufacturing an energy storage device according to the present invention. FIG.
  • 7 zeigt eine schematische Ansicht zur Darstellung einer Konfiguration der Energiespeichervorrichtung, die in 6 gezeigt ist. 7 FIG. 12 is a schematic view showing a configuration of the energy storage device shown in FIG 6 is shown.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

[Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung][Method for Producing a Positive Electrode for an Energy Storage Device]

Ein Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Schritt (Schritt (1)) zum Bereitstellen, als ein erster Zwischenkörper, eines positiven Stromabnehmers, der eine Kohlenstoffschicht aufweist, die auf einem Teil einer Oberfläche des positiven Stromabnehmers ausgebildet ist. Hierin stellt in dem ersten Zwischenkörper ein erster Bereich auf der Oberfläche des positiven Stromabnehmers einen Bereich dar, auf dem die Kohlenstoffschicht ausgebildet ist, und ein zweiter Bereich auf der Oberfläche des positiven Stromabnehmers stellt einen Bereich dar, auf dem keine Kohlenstoffschicht ausgebildet ist und in dem die Oberfläche des positiven Stromabnehmers freigelegt ist. Ferner umfasst das vorliegende Verfahren einen Schritt (Schritt (2)) zum Bilden einer positiven Elektrode (der zweite Zwischenkörper) durch Eintauchen des ersten Zwischenkörpers in eine Elektrolytlösung, die ein Rohmaterialmonomer enthält, und anschließendes Durchführen einer Elektrolytpolymerisation des Rohmaterialmonomers, um eine leitende Polymerschicht selektiv auf einer Oberfläche (einer Fläche gegenüber einer Fläche in Kontakt mit dem positiven Stromabnehmer) der Kohlenstoffschicht zu bilden.A method for producing a positive electrode for an energy storage device according to the present invention comprises a step (step (1)) of providing, as a first intermediate body, a positive current collector having a carbon layer formed on a part of a surface of the positive current collector is. Herein, in the first intermediate body, a first region on the surface of the positive current collector represents a region on which the carbon layer is formed, and a second region on the surface of the positive current collector represents a region on which no carbon layer is formed and in which the surface of the positive current collector is exposed. Further, the present method comprises a step (step (2)) of forming a positive electrode (the second intermediate body) by immersing the first intermediate body in an electrolytic solution containing a raw material monomer, and then conducting electrolyte polymerization of the raw material monomer to selectively form a conductive polymer layer on a surface (a surface opposite to a surface in contact with the positive current collector) of the carbon layer.

In Schritt (2) bildet sich in dem zweiten Bereich, in dem der positive Stromabnehmer freigelegt ist, kaum ein leitendes Polymer, wobei auf der Fläche (der Fläche gegenüber der Fläche in Kontakt mit dem positiven Stromabnehmer) der Kohlenstoffschicht, auf einfache Weise ein leitendes Polymer, das auf dem ersten Bereich des positiven Stromabnehmers gebildet wurde, gebildet wird. Dementsprechend kann die positive Elektrode, bei der die leitende Polymerschicht selektiv auf dem ersten Bereich gebildet wird, hergestellt werden.In step (2), in the second region in which the positive current collector is exposed, hardly a conductive polymer is formed, wherein on the surface (the surface opposite the surface in contact with the positive current collector) of the carbon layer, in a simple way a conductive Polymer formed on the first region of the positive current collector is formed. Accordingly, the positive electrode in which the conductive polymer layer is selectively formed on the first region can be manufactured.

Es bildet sich keine leitende Polymerschicht auf dem zweiten Bereich des positiven Stromabnehmers, auf dem keine Kohlenstoffschicht gebildet ist, so dass es möglich ist, auf einfache Weise ein Leitungselement an dem zweiten Bereich zu befestigen, ohne einen Schritt des Abkratzens der Kohlenstoffschicht und der leitenden Polymerschicht durchzuführen. Somit kann eine Beschädigung der positiven Elektrode, die durch den Schritt des Abkratzens erzeugt wird, verhindert werden. Dies führt zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der positiven Elektrode.No conductive polymer layer is formed on the second region of the positive current collector on which no carbon layer is formed, so that it is possible to easily fix a conductive member to the second region without a step of scraping the carbon layer and the conductive polymer layer perform. Thus, damage to the positive electrode generated by the scraping step can be prevented. This leads to an increase in the reliability of the positive electrode.

Es ist nicht klar, warum sich das leitende Polymer kaum auf dem zweiten Bereich des positiven Stromabnehmers bildet und die leitende Polymerschicht selektiv auf der Oberfläche der Karbonschicht in Schritt (2) gebildet wird. Eine Möglichkeit besteht darin, dass eine Schwierigkeit im Verlauf einer Polymerisationsreaktion in dem zweiten Bereich auf das Vorhandensein eines Oxidfilms auf dem zweiten Bereich des positiven Stromabnehmers zurückzuführen ist, aber der Einfluss des Oxidfilms nicht hoch genug ist, um den Kontaktwiderstand zwischen dem Leitungselement und einem später beschriebenen Stromabnehmer zu beeinträchtigen.It is not clear why the conductive polymer hardly forms on the second region of the positive current collector and the conductive polymer layer is selectively formed on the surface of the carbon layer in step (2). One possibility is that a difficulty in the course of a polymerization reaction in the second region is due to the presence of an oxide film on the second region of the positive current collector, but the influence of the oxide film is not high enough to increase the contact resistance between the conduction element and one later affected pantograph.

Beispielsweise wird als der positive Stromabnehmer ein plattenförmiger Stromabnehmer verwendet. Beispiele des plattenförmigen Stromabnehmers umfassen eine Metallfolie, einen porösen Metallkörper, ein gestanztes Metall und ein Streckmetall. Als ein Material für den positiven Stromabnehmer kann beispielsweise Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Nickel und Titan verwendet werden, wobei vorzugsweise Aluminium und eine Aluminiumlegierung verwendet werden. Der plattenförmige Stromabnehmer hat beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 10 µm bis einschließlich 100 µm. For example, a plate-shaped current collector is used as the positive current collector. Examples of the plate-shaped current collector include a metal foil, a porous one Metal body, a stamped metal and an expanded metal. As a material for the positive current collector, for example, aluminum, an aluminum alloy, nickel and titanium may be used, preferably using aluminum and an aluminum alloy. The plate-shaped current collector has, for example, a thickness in a range of 10 microns to 100 microns inclusive.

Der erste Bereich und der zweite Bereich können sowohl auf der Vorderfläche als auch der Rückfläche des plattenförmigen Stromabnehmers oder auf der Vorderfläche oder der Rückfläche des plattenförmigen Stromabnehmers vorhanden sein.The first region and the second region may be present on both the front surface and the rear surface of the plate-shaped current collector or on the front surface or the rear surface of the plate-shaped current collector.

Der Schritt (1) umfasst beispielsweise das Aufbringen einer Maske auf einen zweiten Bereich, der der zweite Bereich auf der Oberfläche des positiven Stromabnehmers werden soll, das anschließende Aufbringen einer Kohlenstoffpaste auf die gesamte Oberfläche des positiven Stromabnehmers, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, und das anschließende Trocknen des Beschichtungsfilms, um die Kohlenstoffschicht zu bilden. Als Verfahren zur Ausbildung der Maske kann eine allgemein bekannte Technik verwendet werden. Alternativ kann eine Kohlenstoffpaste nicht gleichmäßig auf die Oberfläche des positiven Stromabnehmers zur Bildung einer Beschichtungsschicht aufgetragen werden. In diesem Fall ist der zweite Bereich ein Bereich, auf den die Kohlenstoffpaste nicht aufgetragen ist. Die Kohlenstoffpaste wird beispielsweise durch Dispergieren von Ruß und einer Harzkomponente in Wasser oder einer organischen Lösung hergestellt. Die Kohlenstoffschicht weist eine Dicke in einem Bereich von beispielsweise 1 µm bis einschließlich 20 µm auf.The step (1) includes, for example, applying a mask to a second region to become the second region on the surface of the positive current collector, then applying a carbon paste to the entire surface of the positive current collector to form a coating film then drying the coating film to form the carbon layer. As a method of forming the mask, a publicly known technique can be used. Alternatively, a carbon paste may not be uniformly applied to the surface of the positive current collector to form a coating layer. In this case, the second area is an area to which the carbon paste is not applied. The carbon paste is produced, for example, by dispersing carbon black and a resin component in water or an organic solution. The carbon layer has a thickness in a range of, for example, 1 μm to 20 μm inclusive.

Als das Rohmaterialmonomer, das in Schritt (2) verwendet wird, kann jede polymerisierbare Verbindung verwendet werden, die in der Lage ist, ein leitendes Polymer, das später beschrieben wird, durch Oxidation in der Elektropolymerisation zu erzeugen. Das Rohmaterialmonomer kann ein Oligomer umfassen. Als Rohmaterialmonomer können beispielsweise Anilin, Pyrrol, Thiophen, Furan, Thiophenvinylen, Pyridin und Derivate dieser Monomere verwendet werden. Diese Rohmaterialmonomere können allein oder in Kombination von zwei oder mehr dieser Rohmaterialmonomere verwendet werden.As the raw material monomer used in the step (2), any polymerizable compound capable of producing a conductive polymer, which will be described later, by oxidation in the electropolymerization can be used. The raw material monomer may comprise an oligomer. As the raw material monomer, there may be used, for example, aniline, pyrrole, thiophene, furan, thiophenevinylene, pyridine and derivatives of these monomers. These raw material monomers may be used alone or in combination of two or more of these raw material monomers.

Das Rohmaterialmonomer ist vorzugsweise Anilin, wodurch es möglich ist, die leitende Polymerschicht auf einfache Weise selektiv auf der Oberfläche der Kohlenstoffschicht zu bilden. In diesem Fall wird eine Polyanilin-haltige Schicht als die leitende Polymerschicht gebildet.The raw material monomer is preferably aniline, whereby it is possible to easily form the conductive polymer layer selectively on the surface of the carbon layer. In this case, a polyaniline-containing layer is formed as the conductive polymer layer.

Schritt (2) wird beispielsweise durchgeführt, indem der erste Zwischenkörper und eine Gegenelektrode in eine Elektrolytlösung eingetaucht werden, die ein Anion (Dotierstoff) enthält, und anschließend Strom zwischen dem ersten Zwischenkörper und der Gegenelektrode angelegt wird, wobei der erste Zwischenkörper als eine Anode dient. In diesem Schritt wird eine Schicht aus leitendem Polymer, das mit dem Anion dotiert ist, selektiv auf der Oberfläche der Kohlenstoffschicht des ersten Zwischenkörpers gebildet.Step (2) is performed, for example, by immersing the first intermediate body and a counter electrode in an electrolytic solution containing an anion (dopant), and then applying current between the first intermediate body and the counter electrode, with the first intermediate body serving as an anode , In this step, a layer of conductive polymer doped with the anion is selectively formed on the surface of the carbon layer of the first intermediate body.

Als Elektrolytlösung kann ein allgemein bekanntes Material verwendet werden, und beispielsweise kann eine Lösung verwendet werden, die durch Auflösen eines Anionen (Dotierstoff)-haltigen Trägerelektrolyten in einem Lösungsmittel hergestellt wird. Als Lösungsmittel kann Wasser verwendet werden, oder es kann unter Berücksichtigung der Löslichkeit eines Monomers ein nichtwässriges Lösungsmittel verwendet werden. Als nichtwässriges Lösungsmittel können Alkohole, wie Ethylalkohol, Methylalkohol, Isopropylalkohol, Ethylenglykol und Poloprenglykol bevorzugt verwendet werden. Als Trägerelektrolyt kann eine konjugierte Säure eines Anions und ein Alkalimetallsalz, das ein Anion (Natriumsalz, Kaliumsalz usw.) enthält, verwendet werden.As the electrolytic solution, a publicly known material can be used, and for example, a solution prepared by dissolving an anion (dopant) -containing supporting electrolyte in a solvent can be used. As the solvent, water may be used, or a non-aqueous solvent may be used in consideration of the solubility of a monomer. As the non-aqueous solvent, alcohols such as ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol and polyphenylene glycol may be preferably used. As the supporting electrolyte, a conjugated acid of an anion and an alkali metal salt containing an anion (sodium salt, potassium salt, etc.) can be used.

Beispiele für das Anion umfassen ein Sulfation, ein Nitration, ein Phosphation, ein Boration, ein Benzolsulfonation, ein Naphthalinsulfonation, ein Toluolsulfonation, ein Methansulfonation (CF3SO3 -), ein Perchloration (ClO4 -), ein Tetrafluorboration (BF4 -), ein Hexafluorphosphation (PF6 -), ein Fluorsulfation (FSO3 -), ein Bis(fluorsulfonyl)imidion (N(FSO2)2-) und ein Bis(trifluormethansulfonyl)imidion (N(CF3SO2)2-). Diese Anionen können allein oder in Kombination von zwei oder mehr dieser Anionen verwendet werden.Examples of the anion include a sulfate ion, a nitrate ion, a phosphate ion, a borate ion, a benzenesulfonate ion, a naphthalene sulfonate ion, a toluenesulfonate ion, a methanesulfonate ion (CF 3 SO 3 - ), a perchlorate ion (ClO 4 - ), a tetrafluoroborate ion (BF 4 - ), a hexafluorophosphate (PF 6 - ), a fluorosulfate (FSO 3 - ), a bis (fluorosulfonyl) imide ion (N (FSO 2 ) 2 - ) and a bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion (N (CF 3 SO 2 ) 2 - ). These anions may be used alone or in combination of two or more of these anions.

Das Anion kann ein Polymerion sein. Beispiele des Polymerions umfassen Ionen aus Polyvinylsulfonsäure, Polystyrolsulfonsäure, Polyallylsulfonsäure, Polyacrylsulfonsäure, Polymethacrylsulfonsäure, Poly(2-acrylamido-2-methylpropansulfonsäure), Polyisoprensulfonsäure und Polyacrylsäure. Diese Polymere können ein Homopolymer oder ein Copolymer aus zwei oder mehr Monomeren sein. Diese Polymerionen können alleine oder in Kombination von zwei oder mehr dieser Polymerionen verwendet werden.The anion can be a polymer ion. Examples of the polymer ion include polyvinylsulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyacrylic sulfonic acid, polymethacrylic sulfonic acid, poly (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), polyisoprene sulfonic acid and polyacrylic acid. These polymers may be a homopolymer or a copolymer of two or more monomers. These polymer ions may be used alone or in combination of two or more of these polymer ions.

Die in Schritt (2) verwendete Elektrolytlösung wird vorzugsweise so gesteuert, dass sie einen pH-Wert im Bereich von 0 bis 4 und eine Temperatur im Bereich von 0° C bis 45° C aufweist. Die Stromdichte während der Elektropolymerisation liegt vorzugsweise im Bereich von 1 mA/cm2 bis einschließlich 100 mA/cm2, wodurch die leitende Polymerschicht sicher und in kurzer Zeit selektiv auf der Oberfläche der Kohlenstoffschicht gebildet werden kann. Die Elektrolytlösung löst vorzugsweise das Rohmaterialmonomer mit einer Rate von 0,1 mol/l bis inklusive 3 mol/l. Die Elektrolytlösung weist vorzugsweise eine Anionenkonzentration in einem Bereich von 0,1 mol/l bis inklusive 5 mol/l auf.The electrolytic solution used in step (2) is preferably controlled to have a pH in the range of 0 to 4 and a temperature in the range of 0 ° C to 45 ° C. The current density during the electropolymerization is preferably in the range of 1 mA / cm 2 to 100 mA / cm 2 inclusive, whereby the conductive polymer layer can be formed safely and in a short time selectively on the surface of the carbon layer. The electrolytic solution preferably dissolves the raw material monomer at a rate of 0.1 mol / L to 3 mol / L inclusive. The electrolyte solution preferably has one Anion concentration in a range of 0.1 mol / l up to 5 mol / l inclusive.

Die Dicke der leitenden Polymerschicht kann auf einfache Weise gesteuert werden, indem in geeigneter Weise die Stromdichte während der Elektrolyse oder einer Polymerisationsdauer geändert wird. Die leitende Polymerschicht weist eine Dicke im Bereich von beispielsweise 50 µm bis einschließlich 300 µm auf.The thickness of the conductive polymer layer can be easily controlled by suitably changing the current density during electrolysis or a polymerization time. The conductive polymer layer has a thickness in the range, for example, 50 microns to 300 microns inclusive.

Das leitende Polymer, das durch die Elektropolymerisation gebildet wird, ist vorzugsweise ein π-konjugiertes Polymer, wobei ein π-Etektronen-konjugiertes Polymer eine hervorragende Leitendkeit durch Dotieren mit einem Anion (Dotierstoff) aufweist. Beispiele für das π-konjugierte Polymer, das verwendet werden kann, umfassen Polypyrrol, Polythiophen, Polyfuran, Polyanilin, Polythiophen, Vinylen, Polypyridin und Derivate dieser Polymere. Diese π-konjugierten Polymere können alleine oder in Kombination von zwei oder mehr dieser π-konjugierten Polymere verwendet werden. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des leitenden Polymers ist nicht besonders beschränkt und liegt beispielsweise in einem Bereich von 1000 bis einschließlich 100000.The conductive polymer formed by the electropolymerization is preferably a π-conjugated polymer, and a π-electron-conjugated polymer has excellent conductivity by doping with an anion (dopant). Examples of the π-conjugated polymer that can be used include polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polythiophene, vinylene, polypyridine and derivatives of these polymers. These π-conjugated polymers can be used alone or in combination of two or more of these π-conjugated polymers. The weight-average molecular weight of the conductive polymer is not particularly limited, for example, in a range of 1,000 to 100,000 inclusive.

Die Derivate von Polypyrrol, Polythiophen, Polyfuran, Polyanilin, Polythiophenvinylen und Polypyridin betreffen Polymere, die jeweils als Grundstruktur Polypyrrol, Polythiophen, Polyfuran, Polyanilin, Polythiophen und Polypyridin aufweisen. Beispielsweise umfasst ein Polythiophenderivat Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) und dergleichen.The derivatives of polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polythiophenevinylene and polypyridine relate to polymers each having as its basic structure polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polythiophene and polypyridine. For example, a polythiophene derivative includes poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and the like.

ERSTE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMFIRST EXAMPLE EMBODIMENT

In einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zunächst der erste Zwischenkörper 30, der in 1 gezeigt ist, hergestellt (Schritt 1a). Der erste Zwischenkörper 30 ist aus einem bandförmigen (länglichen) positiven Stromabnehmer 31 gebildet. Der erste Zwischenkörper 30 weist sowohl auf der Vorderfläche als auch auf der Rückfläche einen Bereich (erster Bereich 31a) mit einer darauf gebildeten Kohlenstoffschicht 32 und einen Bereich (zweiter Bereich 31b) ohne einer darauf gebildeten Kohlenstoffschicht und einen darauf freigelegten positiven Stromabnehmer 31 auf. Der zweite Bereich 31b ist in Richtung der Breite (entlang der Richtung W in 1) entlang des positiven Stromabnehmers 31 ausgebildet. Der erste Bereich 31a wird in zwei Bereiche geteilt, indem der zweite Bereich 31b in einem vorbestimmten Gebiet in der Längsrichtung in der Mitte entlang (entlang Richtung L in 1) des positiven Stromabnehmers gebildet wird.In a first exemplary embodiment of the present invention, first the first intermediate body 30 who in 1 shown (step 1a). The first intermediate body 30 is a band-shaped (elongated) positive pantograph 31 educated. The first intermediate body 30 has an area (first area) on both the front surface and the rear surface 31a ) with a carbon layer formed thereon 32 and an area (second area 31b ) without a carbon layer formed thereon and a positive current collector exposed thereon 31 on. The second area 31b is in the direction of the width (along the direction W in 1 ) along the positive current collector 31 educated. The first area 31a is divided into two areas by the second area 31b in a predetermined area in the longitudinal direction along the center (along the direction L in FIG 1 ) of the positive current collector is formed.

Anschließend wird der erste Zwischenkörper 30 in eine Elektrolytlösung, die ein Rohmaterialmonomer enthält, eingetaucht und das Rohmaterialmonomer elektrolytisch polymerisiert (Schritt 2a). Auf diese Weise kann, wie in 2 gezeigt, der zweite Zwischenkörper 40, der eine leitende Polymerschicht 33 umfasst, die selektiv auf einer Fläche der Kohlenstoffschicht 32 gebildet ist, hergestellt werden. In Schritt (2a) bildet sich keine leitende Polymerschicht 33 auf dem zweiten Bereich 31b, der nicht mit der Kohlenstoffschicht 32 bedeckt ist, und selbst wenn sich diese bildet, wird sie nur schwach ausgebildet. Daher ist es nicht erforderlich, einen Teil der Kohlenstoffschicht und der leitenden Polymerschicht, beispielsweise unter Verwendung einer Bürste, von der Oberfläche des positiven Stromabnehmers abzuschaben.Subsequently, the first intermediate body 30 in an electrolytic solution containing a raw material monomer, and the raw material monomer is electrolytically polymerized (step 2a). This way, as in 2 shown, the second intermediate body 40 containing a conductive polymer layer 33 which selectively on a surface of the carbon layer 32 is formed. In step (2a) no conductive polymer layer is formed 33 on the second area 31b that does not match the carbon layer 32 is covered, and even if this forms, it is only weakly formed. Therefore, it is not necessary to scrape a portion of the carbon layer and the conductive polymer layer from the surface of the positive current collector, for example using a brush.

Ferner ist gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Leitungselement in dem zweiten Bereich 31b des zweiten Zwischenkörpers 40 befestigt, wie in 3 gezeigt (Schritt (3a)). In 3 bezeichnet der schraffierte Bereich den Bereich (erster Bereich 31a) mit der Kohlenstoffschicht 32 und der leitenden Polymerschicht 33, die in dieser Reihenfolge gebildet werden. Das Leitungselement ist beispielsweise aus einem Leitungsdraht 14A und einem Flachstecker 15A gebildet. Der Flachstecker 15A ist beispielsweise mit einer Oberfläche des zweiten Bereichs 31b verschweißt, um die positive Elektrode 21, die das Leitungselement aufweist, zu bilden.Further, according to the present exemplary embodiment, a conduction member is in the second region 31b of the second intermediate body 40 attached, as in 3 shown (step (3a)). In 3 the hatched area indicates the area (first area 31a ) with the carbon layer 32 and the conductive polymer layer 33 which are formed in this order. The line element is for example made of a conductor wire 14A and a flat connector 15A educated. The flat plug 15A is, for example, with a surface of the second area 31b welded to the positive electrode 21 having the conduit element to form.

Alternativ kann der Flachstecker 15A durch den nachfolgenden Prozess an dem Bereich 31b befestigt werden. Zunächst wird wenigstens ein Vorsprung auf einer Fläche des Flachsteckers 15A und anschließend ein Loch in dem zweiten Bereich 31b zum Durchführen des Vorsprungs ausgebildet. Schließlich wird der Vorsprung von einer Fläche des zweiten Bereichs 31b durch das Loch geführt, und anschließend eine Spitze des Vorsprungs zusammengedrückt, um die Spitze mit der anderen Fläche des zweiten Bereichs zu verriegeln. Beispielsweise werden der Flachstecker 15A und der zweite Bereich 31b der Reihe mit einer Bohrung versehen, um den Flachstecker und den zweiten Bereich zu durchdringen, und ein an dem Flachstecker 15A in der Bohrung ausgebildeter Grat kann als Vorsprung verwendet werden. Der Grat verläuft durch ein Loch, das in dem zweiten Bereich 31b durch das Bohren ausgebildet wird, und somit kann die Spitze des Grats an der Oberfläche des zweiten Bereichs 31b zusammengedrückt und gequetscht werden.Alternatively, the tab can 15A through the subsequent process at the area 31b be attached. First, at least one projection on a surface of the tab 15A and then a hole in the second area 31b formed for performing the projection. Eventually, the projection becomes from an area of the second area 31b passed through the hole, and then compressed a tip of the projection to lock the tip with the other surface of the second region. For example, the tab will 15A and the second area 31b the row is provided with a bore to penetrate the tab and the second area, and one on the tab 15A burr formed in the bore can be used as a protrusion. The ridge passes through a hole in the second area 31b is formed by the drilling, and thus the tip of the ridge on the surface of the second region 31b compressed and squeezed.

In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind der erste Bereich und der zweite Bereich an beiden Flächen des positiven Stromabnehmers vorgesehen. Der erste Bereich und der zweite Bereich können jedoch auch nur an einer Oberfläche des positiven Stromabnehmers oder an unterschiedlichen Positionen auf der Vorder- und Rückfläche vorgesehen sein. Das heißt, eine Position und eine Größe des zweiten Bereichs kann gemäß einer Größe oder einer Form der Energiespeichervorrichtung in geeigneter Weise festgelegt werden.In the present exemplary embodiment, the first region and the second region are provided on both surfaces of the positive current collector. However, the first region and the second region may be provided only on a surface of the positive current collector or at different positions on the front and back surfaces. That is, a position and a size of the second area may be determined according to a Size or shape of the energy storage device can be determined appropriately.

ZWEITE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMSECOND EXEMPLARY EMBODIMENT

In einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der erste Zwischenkörper 50, der in 4 gezeigt ist, vorbereitet (Schritt 1b). In 4 kennzeichnet der schraffierte Bereich einen Bereich (erster Bereich 41a) mit einer darauf ausgebildeten Kohlenstoffschicht 42. Der erste Zwischenkörper 50 unterscheidet sich vom ersten Zwischenkörper 40 der ersten beispielhaften Ausführungsform dahingehend, dass er zusätzlich zu dem zweiten Bereich 41b zweite Bereiche 41c, die keine Kohlenstoffschicht 42 aufweisen, an beiden Enden in der Breitenrichtung (in Richtung W in 4) aufweist. Der zweite Bereich 41c erstreckt sich in Längsrichtung entlang (entlang Richtung L in 4) des bandförmigen positiven Stromabnehmers 41. Ferner wird gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Einheitsbereich 47, der den gleichen Aufbau wie ein Aufbau des ersten Zwischenkörpers 40 aufweist, wiederholt entlang der Richtung L ausgebildet. Das heißt, der positive Stromabnehmer 41 weist eine längliche Plattenform auf, die sich entlang der Richtung L erstreckt. Eine Richtung L1 in 4 stellt eine Abmessung entlang der Richtung L des Einheitsbereichs 47 dar. Eine Länge W1 in 4 stellt eine Abmessung entlang der Richtung W des ersten Bereichs 41a dar, auf dem die Kohlenstoffschicht 42 ausgebildet ist. Der Einheitsbereich 47 entspricht einer positiven Elektrode für die Größe einer Energiespeichervorrichtung.In a second exemplary embodiment of the present invention, the first intermediate body 50 who in 4 is shown prepared (step 1b). In 4 the hatched area indicates an area (first area 41a ) with a carbon layer formed thereon 42 , The first intermediate body 50 differs from the first intermediate body 40 the first exemplary embodiment in that it is in addition to the second area 41b second areas 41c that does not have a carbon layer 42 have at both ends in the width direction (in direction W in 4 ) having. The second area 41c extends longitudinally along (along the direction L in FIG 4 ) of the band-shaped positive current collector 41 , Further, according to the present exemplary embodiment, a unit area 47 having the same construction as a structure of the first intermediate body 40 repeatedly formed along the direction L. That is, the positive pantograph 41 has an elongated plate shape extending along the direction L. One direction L1 in 4 represents a dimension along the direction L of the unit area 47. A length W1 in FIG 4 represents a dimension along the direction W of the first area 41a on which the carbon layer 42 is trained. The unit area 47 corresponds to a positive electrode for the size of an energy storage device.

Es kann derselbe Elektropolymerisationsschritt (Schritt 2b) wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform laufend an dem ersten Zwischenkörper 50 durchgeführt werden, um selektiv eine leitende Polymerschicht auf einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht 42 zu bilden, um somit den zweiten Zwischenkörper zu erhalten.The same electropolymerization step (step 2b) may be performed on the first intermediate body as in the first exemplary embodiment 50 be performed to selectively a conductive polymer layer on a surface of the carbon layer 42 to form, so as to obtain the second intermediate body.

Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann der positive Stromabnehmer 41, der eine längliche Plattenform aufweist, mit Hilfe einer Walze befördert werden, um laufend den ersten Zwischenkörper 50 und den zweiten Zwischenkörper zu erzeugen. Hierin kann die Bildung des zweiten Bereichs 41c entlang der Richtung L einen Bereich ergeben, der keine leitende Polymerschicht entlang der Richtung L aufweist. Wenn der erste Zwischenkörper 50 oder der zweite Zwischenkörper durch eine Walze befördert wird, kann verhindert werden, dass die Kohlenstoffschicht oder die leitende Polymerschicht die Walze berührt, indem der zweite Bereich 41c in Kontakt mit der Walze gebracht wird. Dies führt dazu, dass eine positive Elektrode mit hervorragender Zuverlässigkeit effizient und kontinuierlich hergestellt werden kann.According to the present exemplary embodiment, the positive current collector 41 , which has an elongated plate shape, are conveyed by means of a roller to continuously the first intermediate body 50 and to produce the second intermediate body. Herein can the formation of the second area 41c along the direction L result in a region which does not have a conductive polymer layer along the direction L. When the first intermediate body 50 or the second intermediate body is conveyed by a roller, the carbon layer or the conductive polymer layer can be prevented from contacting the roller by the second region 41c brought into contact with the roller. As a result, a positive electrode having excellent reliability can be manufactured efficiently and continuously.

Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform umfasst ferner einen Schritt (Schritt (3b)) des Ausschneidens einer positiven Elektrode pro Einheitsbereich 47 aus dem zweiten Zwischenkörper. Insbesondere wird der zweite Zwischenkörper entlang der Schneidlinie X1 geschnitten, die in 4 als eine strichpunktierte Linie X1 dargestellt ist. Ein Paar von Schneidlinien X1 bildet beide Enden des Einheitsbereichs 47. Dadurch ist es möglich, eine Vielzahl von positiven Elektroden aus dem zweiten Zwischenkörper auf einfache Weise zu bilden. In diesem Fall kann der zweite Bereich 41c weggeschnitten werden, um eine positive Elektrode mit der Breite W1 zu bilden.The present exemplary embodiment further includes a step (step (3b)) of cutting out a positive electrode per unit area 47 from the second intermediate body. In particular, the second intermediate body is along the cutting line X1 cut that in 4 as a dot-dash line X1 is shown. A pair of cutting lines X1 forms both ends of the unit area 47. This makes it possible to easily form a plurality of positive electrodes from the second intermediate body. In this case, the second area 41c be cut away to form a positive electrode with the width W1.

In der gleichen Weise kann gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ein Leitungselement entlang der Richtung W des positiven Stromabnehmers 41 an dem zweiten Bereich 41b, auf dem weder die Kohlenstoffschicht 42 noch die leitende Polymerschicht ausgebildet ist, befestigt werden. Die Befestigung des Leitungselements kann vor oder nach dem Ausschneiden der positiven Elektroden durchgeführt werden.In the same way, according to the first exemplary embodiment, a piping member may be formed along the direction W of the positive current collector 41 at the second area 41b on which neither the carbon layer 42 still the conductive polymer layer is formed, are attached. The attachment of the conduit member may be performed before or after the cutting out of the positive electrodes.

Gemäß der beispielhaften Ausführungsform wurden die Kohlenstoffschicht 42 und die leitende Polymerschicht in einem Bereich in der Nähe der strichpunktierten Linie X1, die in 4 gezeigt ist, gebildet. In dem zweiten Zwischenkörper jedoch kann der zweite Bereich ferner in einem Bereich zwischen den benachbarten Einheitsbereichen 47 vorgesehen werden (der Bereich in der Nähe der strichpunktierten Linie X1 in 4 gezeigt). In diesem Fall kann der zweite Zwischenkörper in dem zweiten Bereich, der weder die Kohlenstoffschicht 42 noch die leitende Polymerschicht aufweist, so geschnitten werden, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Kohlenstoffschicht 42 und die leitende Polymerschicht durch das Schneiden des zweiten Zwischenkörpers beschädigt werden. Somit ist es möglich, eine positive Elektrode mit einer hervorragenden Zuverlässigkeit effizient und laufend herzustellen.According to the exemplary embodiment, the carbon layer 42 and the conductive polymer layer in an area near the dot-dash line X1 , in the 4 shown is formed. In the second intermediate body, however, the second area may be further provided in an area between the adjacent unit areas 47 (the area near the dot-dash line X1 in 4 shown). In this case, the second intermediate body in the second area that neither the carbon layer 42 still has the conductive polymer layer, are cut so that it is unlikely that the carbon layer 42 and the conductive polymer layer is damaged by the cutting of the second intermediate body. Thus, it is possible to manufacture a positive electrode with excellent reliability efficiently and continuously.

Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wurde das Leitungselement angebracht. Sollte es jedoch nicht erforderlich sein, das Leitungselement vorzusehen, kann der erste Bereich anstelle des zweiten Bereichs 41b ausgebildet werden, ohne den zweiten Bereich 41b vorzusehen.According to the present exemplary embodiment, the conduit member has been attached. However, should it not be necessary to provide the conduit member, the first area may be in place of the second area 41b be formed without the second area 41b provided.

MODIFIKATION DER ZWEITEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMMODIFICATION OF SECOND EXEMPLARY EMBODIMENT

Anstelle des ersten Zwischenkörpers 50 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann der erste Zwischenkörper 60, der in 5 gezeigt ist, ausgebildet werden, der drei Einheitsbereiche 57 umfasst, die entlang der Richtung W des positiven Stromabnehmers 51 wiederholt ausgebildet sind. Ein Einheitsbereich 57 in dem ersten Zwischenkörper 60 entspricht einem ersten Zwischenkörper 50. In 5 ist der schraffierte Bereich ein Bereich (erster Bereich 51a), auf dem die Kohlenstoffschicht 52 ausgebildet ist. Der erste Zwischenkörper 60 weist einen zweiten Bereich 51c zwischen den benachbarten Einheitsbereichen 57 entlang der Richtung L auf. Ein zweiter Zwischenkörper, der durch Durchführen eines Elektropolymerisationsschritts an dem ersten Zwischenkörper 60 gebildet wird, wird entlang der Schneidlinie X2, die als eine strichpunktierte Linie X2 in 5 dargestellt ist, geschnitten, und ferner entlang der Schneidlinie Y2, die als eine strichpunktierte Linie Y2 in 5 dargestellt ist, geschnitten, um in die Einheitsbereiche 47 und 57 geteilt zu werden. Somit ist es möglich, dieselbe Struktur wie für den zweiten Zwischenkörper der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform zu erhalten.Instead of the first intermediate body 50 According to the present exemplary embodiment, the first intermediate body 60 who in 5 is shown to be formed, the three unit areas 57 that is along the direction W of the positive current collector 51 are repeatedly formed. One unit area 57 in the first intermediate body 60 corresponds to a first intermediate body 50 , In 5 the hatched area is an area (first area 51a ) on which the carbon layer 52 is trained. The first intermediate body 60 has a second area 51c between the adjacent unit areas 57 along the direction L up. A second intermediate body obtained by performing an electropolymerization step on the first intermediate body 60 is formed, along the cutting line X2 as a dash-dotted line X2 in 5 is shown, cut, and further along the cutting line Y2 as a dash-dotted line Y2 in 5 is cut to be divided into the unit areas 47 and 57. Thus, it is possible to obtain the same structure as that for the second intermediate body of the present exemplary embodiment.

Gemäß der vorliegenden Modifikation wurde der zweite Bereich 51c zwischen den benachbarten Einheitsbereichen 57 entlang der Richtung L ausgebildet. Es ist jedoch nicht erforderlich, den zweiten Bereich zwischen den benachbarten Einheitsbereichen 57 zu bilden.According to the present modification, the second area became 51c between the adjacent unit areas 57 formed along the direction L. However, it is not necessary to use the second area between the adjacent unit areas 57 to build.

Gemäß der vorliegenden Modifikation wurde der erste Zwischenkörper 60 hergestellt. Der erste Zwischenkörper 60 umfasst die drei Einheitsbereiche 57, die wiederholt entlang der Richtung W des positiven Stromabnehmers 51 ausgebildet sind. Die Anzahl der wiederholt ausgebildeten Einheitsbereiche 57 ist jedoch nicht auf drei beschränkt.According to the present modification, the first intermediate body became 60 produced. The first intermediate body 60 includes the three unit areas 57 repeated along the direction W of the positive current collector 51 are formed. The number of repeatedly formed unit areas 57 however, is not limited to three.

[Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung][Method of manufacturing an energy storage device]

Ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte: Herstellen einer positiven Elektrode durch das Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung (Schritt (A)); und Stapeln oder Wickeln der positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators, wobei der Separator zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet wird (Schritt (B)). Der Schritt (B) bildet eine gestapelte oder gewickelte Elektrodengruppe.A method of manufacturing an energy storage device according to the present invention comprises the steps of: preparing a positive electrode by the method of producing a positive electrode for an energy storage device (step (A)); and stacking or winding the positive electrode, a negative electrode and a separator, with the separator being interposed between the positive electrode and the negative electrode (step (B)). The step (B) forms a stacked or wound electrode group.

Der Schritt (A) umfasst die zuvor beschriebenen Schritte (1) und (2).The step (A) comprises the above-described steps (1) and (2).

Der Schritt (A) umfasst vorzugsweise ferner einen Schritt des Anbringens eines Leitungselements an einer Oberfläche des zweiten Bereichs des positiven Stromabnehmers in dem zweiten Zwischenkörper, der durch den Schritt (2) hergestellt wird. Da die Oberfläche des zweiten Bereichs in dem zweiten Zwischenkörper, der durch den Schritt (2) hergestellt wird, nicht durch den zuvor beschriebenen Abschabungsschritt freigelegt wird, wird eine saubere, glatte und flache Oberfläche des zweiten Bereichs beibehalten. Somit kann das Leitungselement an einer vorbestimmten Fläche des zweiten Bereichs hinreichend fest befestigt werden und daran haften. Demnach ist es unwahrscheinlich, dass das Leitungselement aufgrund von beispielsweise während des Transports einer Energiespeichervorrichtung erzeugten Erschütterungen von der positiven Elektrode abfällt, so dass die Energiespeichervorrichtung nicht funktioniert. Auch ist es unwahrscheinlich, dass ein Kontaktwiderstand zwischen dem Leitungselement und der positiven Elektrode aufgrund einer Fehlverbindung zwischen dem Leitungselement und der positiven Elektrode auftritt, so dass der Innenwiderstand einer Energiespeichervorrichtung zunimmt.The step (A) preferably further comprises a step of attaching a conduction member to a surface of the second region of the positive current collector in the second intermediate body, which is produced by the step (2). Since the surface of the second region in the second intermediate body produced by the step (2) is not exposed by the above-described scraping step, a clean, smooth and flat surface of the second region is maintained. Thus, the piping member can be fastened sufficiently firmly to and adhere to a predetermined area of the second area. Thus, it is unlikely that the conduction element will fall off the positive electrode due to shocks generated during transport of an energy storage device, for example, so that the energy storage device will not work. Also, contact resistance between the lead member and the positive electrode is unlikely to occur due to misconnection between the lead member and the positive electrode, so that the internal resistance of an energy storage device increases.

Die in Schritt (B) verwendete negative Elektrode umfasst beispielsweise einen negativen Stromabnehmer und eine Materialschicht für eine negative Elektrode. The negative electrode used in step (B) includes, for example, a negative current collector and a negative electrode material layer.

Als der negative Stromabnehmer wird beispielsweise ein leitendes Folienmaterial verwendet. Beispiele des Folienmaterials umfassen eine Metallfolie, einen porösen Metallkörper, ein gestanztes Metall und ein geätztes Metall. Als ein Material für den negativen Stromabnehmer können beispielsweise Kupfer, eine Kupferlegierung, Nickel und rostfreier Stahl verwendet werden.As the negative current collector, for example, a conductive foil material is used. Examples of the sheet material include a metal foil, a porous metal body, a punched metal, and an etched metal. As a material for the negative current collector, for example, copper, a copper alloy, nickel and stainless steel can be used.

Die Materialschicht für eine negative Elektrode enthält vorzugsweise als ein aktives Material für die negative Elektrode ein Material, das Lithiumionen elektrochemisch speichert und freisetzt. Beispiele eines solchen Materials umfassen ein Kohlenstoffmaterial, eine Metallverbindung, eine Legierung und ein Keramikmaterial. Als das Kohlenstoffmaterial werden vorzugsweise Graphit, nicht graphitierbarer Kohlenstoff (harter Kohlenstoff) und leicht graphitierbarer Kohlenstoff (weicher Kohlenstoff) verwendet, wobei Graphit und harter Kohlenstoff besonders bevorzugt werden. Beispiele der Metallverbindung umfassen Siliziumoxid und Zinnoxid. Beispiele der Legierung umfassen eine Siliziumlegierung und eine Zinnlegierung. Beispiele des Keramikmaterials umfassen Lithiumtitanat und Lithiummanganat. Diese Materialien können allein oder in Kombination mit zwei oder mehreren dieser Materialien verwendet werden. Von diesen Materialien wird vorzugsweise ein Kohlenstoffmaterial bevorzugt, da es in der Lage ist, ein niedriges Potential der negativen Elektrode zu erzielen.The negative electrode material layer preferably contains as a negative electrode active material a material that electrochemically stores and releases lithium ions. Examples of such material include a carbon material, a metal compound, an alloy, and a ceramic material. As the carbon material, graphite, non-graphitizable carbon (hard carbon) and easily graphitizable carbon (soft carbon) are preferably used, with graphite and hard carbon being particularly preferred. Examples of the metal compound include silica and tin oxide. Examples of the alloy include a silicon alloy and a tin alloy. Examples of the ceramic material include lithium titanate and lithium manganate. These materials may be used alone or in combination with two or more of these materials. Of these materials, a carbon material is preferable because it is capable of achieving a low potential of the negative electrode.

Die Materialschicht für die negative Elektrode enthält vorzugsweise zum Beispiel neben dem aktiven Material für die negative Elektrode ein leitendes Mittel und ein Bindemittel. Beispiele des leitenden Mittels umfassen Ruß und Kohlenstofffaser. Beispiele des Bindemittels umfassen Fluorharz, Acrylharz, ein Kautschukmaterial und ein Zellulosederivat. Beispiele für das Fluorharz umfassen Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und ein Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Polymer. Beispiele des Acrylharzes umfassen Polyacrylsäure und ein Acrylsäure-Methacrylsäure-Copolymer. Beispiele für das Kautschukmaterial umfassen einen Styrol-Butadien-Kautschuk und Beispiele für das Zellulosederivat umfassen Carboxymethylzellulose.For example, the negative electrode material layer preferably includes a conductive agent and a binder besides the negative electrode active material. Examples of the conductive agent include carbon black and carbon fiber. Examples of the binder include fluororesin, acrylic resin, a rubber material and a cellulose derivative. Examples of the fluororesin include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene polymer. Examples of the acrylic resin include polyacrylic acid and an acrylic acid-methacrylic acid copolymer. Examples of the rubber material include a styrene-butadiene rubber, and examples of the cellulose derivative include carboxymethyl cellulose.

Die Materialschicht für die negative Elektrode wird beispielsweise durch Vorbereiten einer Mischpaste für eine negative Elektrode, die eine Mischung aus einem aktiven Material für die negative Elektrode, einem leitenden Mittel, einem Bindemittel und dergleichen mit einem Dispersionsmedium enthält, und Auftragen der Mischpaste für die negative Elektrode auf den negativen Stromabnehmer, und durch anschließendes Trocknen gebildet. Für das Dispersionsmedium wird vorzugsweise zum Beispiel Wasser oder N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) verwendet. Anschließend wird wünschenswerterweise ein Beschichtungsfilm zwischen Walzen gepresst, um die Festigkeit der Materialschicht für die negative Elektrode zu erhöhen.The negative electrode material layer is prepared by, for example, preparing a negative electrode compound paste containing a negative electrode active material mixture, a conductive agent, a binder, and the like with a dispersion medium, and applying the negative electrode compound paste on the negative current collector, and formed by subsequent drying. For the dispersion medium, for example, water or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is preferably used. Subsequently, a coating film is desirably pressed between rollers to increase the strength of the negative electrode material layer.

Die negative Elektrode wird vorzugsweise vorab mit Lithiumionen vordotiert. Dies senkt das Potential der negativen Elektrode, um eine Potentialdifferenz zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode (das heißt, die Spannung) zu erhöhen und somit die Energiedichte der Energiespeichervorrichtung zu verbessern.The negative electrode is preferably predoped with lithium ions in advance. This lowers the potential of the negative electrode to increase a potential difference between the positive electrode and the negative electrode (that is, the voltage), and thus to improve the energy density of the energy storage device.

Das Vordotieren der negativen Elektrode mit Lithiumionen wird beispielsweise dadurch begünstigt, dass ein metallischer Lithiumfilm, der als eine Versorgungsquelle von Lithiumionen dient, auf einer Oberfläche der Materialschicht für die negative Elektrode gebildet wird, und die negative Elektrode mit dem metallischen Lithiumfilm mit einer nichtwässrigen Elektrolytlösung mit Lithiumionenleitendkeit imprägniert wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Lithiumionen aus dem Lithiummetallfilm in die nichtwässrige Elektrolytlösung eluiert, und die eluierten Lithiumionen werden in dem aktiven Material für die negative Elektrode gespeichert. Wenn beispielsweise Graphit oder harter Kohlenstoff als das aktive Material für die negative Elektrode verwendet wird, werden die Lithiumionen zwischen Schichten aus Graphit oder in den feinen Poren des harten Kohlenstoffs eingebracht. Eine Lithiumionenmenge, die vordotiert werden soll, kann durch eine Lithiummetallfilm-Masse gesteuert werden.Pre-doping of the negative electrode with lithium ions is promoted, for example, by forming a metallic lithium film serving as a source of lithium ions on one surface of the negative electrode material layer and the negative electrode with the lithium metal film with a non-aqueous electrolyte solution Lithium ion conductivity is impregnated. At this time, the lithium ions are eluted from the lithium metal film into the nonaqueous electrolytic solution, and the eluted lithium ions are stored in the negative electrode active material. For example, when graphite or hard carbon is used as the negative electrode active material, the lithium ions are interposed between layers of graphite or in the fine pores of the hard carbon. A quantity of lithium ion to be predoped may be controlled by a lithium metal film mass.

Ein Verfahren zur Bildung des Metalllithiumfilms auf der Oberfläche der Materialschicht für die negative Elektrode kann ein Verfahren zum Bonden der Lithiummetallfolie an die Materialschicht für die negative Elektrode oder ein Verfahren zum Abscheiden eines Lithiumfilms auf der Oberfläche der Materialschicht für die negative Elektrode mit einem Dampfphasenverfahren umfassen. Das Dampfphasenverfahren ist beispielsweise ein Verfahren, das eine Vakuumabscheidungsvorrichtung verwendet, und ein Dünnfilm aus metallischem Lithium kann durch Verdampfen von metallischem Lithium in einer Vorrichtung, in der ein hoher Vakuumgrad aufrechterhalten wird, und durch Abscheiden von metallischem Lithium auf der Oberfläche der Materialschicht für die negative Elektrode gebildet werden.A method of forming the metal lithium film on the surface of the negative electrode material layer may include a method of bonding the lithium metal foil to the negative electrode material layer or a method of depositing a lithium film on the surface of the negative electrode material layer by a vapor phase method. For example, the vapor phase method is a method using a vacuum deposition apparatus, and a metallic lithium thin film can be obtained by evaporating metallic lithium in a device in which a high degree of vacuum is maintained and depositing metallic lithium on the surface of the material layer for the negative Electrode are formed.

Ein Schritt des Vordotierens der negativen Elektrode mit Lithiumionen kann vor dem Zusammenbau der Elektrodengruppe durchgeführt werden, oder das Vordotieren kann durchgeführt werden, nachdem die Elektrodengruppe zusammen mit der nichtwässrigen Elektrolytlösung in einem Gehäuse einer Energiespeichervorrichtung untergebracht wurde. Im letzteren Fall kann die Elektrodengruppe hergestellt werden, nachdem der metallische Lithiumfilm vorab auf der Oberfläche der negativen Elektrode gebildet wurde.A step of pre-doping the negative electrode with lithium ions may be performed before assembly of the electrode group, or pre-doping may be performed after the electrode group is housed together with the non-aqueous electrolyte solution in a housing of an energy storage device. In the latter case, the electrode group can be produced after the metallic lithium film is formed in advance on the surface of the negative electrode.

Als Separator in Schritt (B) werden vorzugsweise ein Faserstoff aus Zellulosefasern, ein Faserstoff aus Glasfaser, eine mikroporöse Membran aus Polyolefin, ein Textilstoff und ein Vlies verwendet. Der Separator hat eine Dicke im Bereich von beispielsweise 10 µm bis einschließlich 300 µm, vorzugsweise von 10 µm bis einschließlich 40 µm.As the separator in step (B), a pulp of cellulose fibers, a fiber of glass fiber, a microporous membrane of polyolefin, a fabric and a nonwoven fabric are preferably used. The separator has a thickness in the range of, for example, 10 μm to 300 μm inclusive, preferably 10 μm to 40 μm inclusive.

Das Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise ferner einen Schritt des Durchtränkens der Elektrodengruppe mit einer nichtwässrigen Elektrolytlösung.The method of manufacturing an energy storage device according to the present invention preferably further comprises a step of soaking the electrode group with a non-aqueous electrolyte solution.

Die nichtwässrige Elektrolytlösung weist eine Lithiumionenleitendkeit auf und enthält ein Lithiumsalz und ein nichtwässriges Lösungsmittel, das das Lithiumsalz löst. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Anionen enthaltendes Salz als das Lithiumsalz verwendet, wodurch es möglich ist, das Dotieren in die und das Entdotieren aus der positiven Elektrode reversibel zu wiederholen. Andererseits werden die Lithiumionen, die aus dem Lithiumsalz erhalten werden, in der negativen Elektrode gespeichert.The non-aqueous electrolyte solution has a lithium ion conductivity and contains a lithium salt and a nonaqueous solvent that dissolves the lithium salt. At this time, an anion-containing salt is used as the lithium salt, whereby it is possible to reversibly repeat doping in and dedoping from the positive electrode. On the other hand, the lithium ions obtained from the lithium salt are stored in the negative electrode.

Beispiele des Lithiumsalzes umfassen LiClO4, LiBF4, LiPF6, LiAlCl4, LiSbF6, LiSCN, LiCF3SO3, LiFSO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiB10Cl10, LiCI, LiBr, Lil, LiBCl4, LiN(FSO2)2 und LiN(CF3SO2)2. Diese Lithiumsalze können allein oder in Kombination von zwei oder mehr dieser Lithiumsalze verwendet werden. Von diesen Lithiumsalzen wird vorzugsweise wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Lithiumsalz mit einem Halogenatom-haltigen Oxosäureanion, das für ein zweites Anion geeignet ist, und einem Lithiumsalz mit einem Imidanion, verwendet. Die Konzentration des Lithiumsalzes in der nichtwässrigen Elektrolytlösung kann in einem Bereich von beispielsweise 0,2 mol/l bis einschließlich 4 mol/l liegen und ist nicht besonders beschränkt.Examples of the lithium salt include LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAlCl 4 , LiSbF 6 , LiSCN, LiCF 3 SO 3 , LiFSO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiB 10 Cl 10 , LiCl, LiBr, Lil, LiBCl 4 , LiN (FSO 2 ) 2 and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 . These lithium salts may be used alone or in combination of two or more of these lithium salts. Of these lithium salts, at least one selected from the group consisting of a lithium salt having a halogen atom-containing oxo acid anion suitable for a second anion and a lithium salt having an imide anion is preferably used. The concentration of Lithium salt in the non-aqueous electrolyte solution may be in a range of, for example, 0.2 mol / L to 4 mol / L inclusive, and is not particularly limited.

Beispiele der nichtwässrigen Lösung, die verwendet werden kann, umfassen zyklische Carbonate wie Ethylencarbonat, Propylencarbonat und Butylencarbonat; Kettencarbonate, wie Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat und Ethylmethylcarbonat; aliphatische Carboxylatester, wie Methylformiat, Methylacetat, Methylpropionat und Ethylpropionat; Lactone wie γ-Butyrolacton und γ-Valerolacton; Kettenether wie 1,2-Dimethoxyethan (DME), 1,2-Diethoxyethan (DEE) und Ethoxymethoxyethan (EME); zyklische Ether wie Tetrahydrofuran und 2-Methyltetrahydrofuran; Dimethylsulfoxid, 1,3-Dioxolan, Formamid, Acetamid, Dimethylformamid, Dioxolan, Acetonitril, Propionitril, Nitromethan, Ethylmonoglyme, Trimethoxymethan, Sulfolan, Methylsulfolan und 1,3-Propansulfon. Diese nichtwässrigen Lösungsmittel können alleine oder in Kombination von zwei oder mehr dieser nichtwässrigen Lösungen verwendet werden.Examples of the non-aqueous solution which can be used include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate; Chain carbonates, such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate; aliphatic carboxylate esters such as methyl formate, methyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate; Lactones such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; Chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-diethoxyethane (DEE) and ethoxymethoxyethane (EME); cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; Dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, acetamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, propionitrile, nitromethane, ethylmonoglyme, trimethoxymethane, sulfolane, methylsulfolane, and 1,3-propanesulfone. These nonaqueous solvents may be used alone or in combination of two or more of these nonaqueous solutions.

Die nichtwässrige Elektrolytlösung kann hergestellt werden, indem je nach Bedarf dem nichtwässrigen Lösungsmittel ein Additiv hinzugefügt wird. Zum Beispiel kann ein ungesättigtes Carbonat, wie Vinylencarbonat, Vinylethylencarbonat oder Divinylethylencarbonat, als ein Additiv zur Bildung einer Beschichtung mit hoher Lithiumionenleitendkeit auf der Oberfläche der negativen Elektrode hinzugefügt werden.The nonaqueous electrolyte solution can be prepared by adding an additive to the nonaqueous solvent as needed. For example, an unsaturated carbonate such as vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate or divinylethylene carbonate may be added as an additive for forming a high lithium ion conductivity coating on the surface of the negative electrode.

Im Nachfolgenden wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt.Hereinafter, an example of the method of manufacturing an energy storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS 6 and 7 described. However, the method of manufacturing an energy storage device according to the present invention is not limited to this example.

Zunächst wird, wie in 2 gezeigt, der zweite Zwischenkörper 40 erhalten, der den ersten Bereich 31a, auf dem selektiv auf einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht 32 die leitende Polymerschicht 33 gebildet ist, und einen zweiten Bereich 31b, auf dem eine Oberfläche des positiven Stromabnehmers 31 freigelegt ist, umfasst (Schritte (1a) und (2a)). Anschließend wird, wie in 3 gezeigt, der Flachstecker 15A des Leitungselements mit dem zweiten Bereich 31b des zweiten Zwischenkörpers 40 verbunden (Schritt (3a)). Auf diese Weise wird die positive Elektrode 21 mit dem darauf befestigten Leitungselement hergestellt.First, as in 2 shown, the second intermediate body 40 get the first area 31a , on which selectively on a surface of the carbon layer 32 the conductive polymer layer 33 is formed, and a second area 31b on which a surface of the positive current collector 31 is exposed (steps (1a) and (2a)). Subsequently, as in 3 shown, the tab 15A of the conduit element with the second area 31b of the second intermediate body 40 connected (step (3a)). In this way, the positive electrode 21 made with the line element mounted thereon.

Als nächstes werden die positive Elektrode 21, die mit dem Leitungselement (Leitungsdraht 14A und Flachstecker 15A) verbunden wurde, die negative Elektrode 22, die, mit einem Leitungselement (Leitungsdraht 14B und Flachstecker 15B) verbunden wurde, und der Separator 23 gewickelt, wobei der Separator zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist, um, wie in 7 gezeigt, die Elektrodengruppe 10 zu bilden, in der die Leitungselemente von einer Endfläche 40b der Elektrodengruppe freigelegt sind (Schritt (B)). Der Außenumfang der Elektrodengruppe 10 ist mit einem Befestigungsband 24 fixiert.Next will be the positive electrode 21 connected to the conduit element (conductor wire 14A and tabs 15A ), the negative electrode 22 , which, with a conducting element (conductor wire 14B and tabs 15B ), and the separator 23 with the separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, as shown in FIG 7 shown the electrode group 10 in which the conductive members are exposed from an end surface 40b of the electrode group (step (B)). The outer circumference of the electrode group 10 is with a fastening strap 24 fixed.

Wie in 6 gezeigt, ist die Elektrodengruppe 10 zusammen mit einer nichtwässrigen Elektrolytlösung (nicht dargestellt) in einem mit einem Boden versehenen Zylinderbehälter 11, der eine Öffnung aufweist, untergebracht. Die Leitungsdrähte 14A, 14B sind aus dem Dichtungskörper 12 herausgeführt. Der Dichtungskörper 12 ist in der Öffnung des Behälters 11 angeordnet, um den Behälter 11 abzudichten. Genauer gesagt, ist der Behälter 11 an einem Teil in der Nähe eines Öffnungsendes so ausgebildet, dass er durch Ziehen nach innen gebogen und an dem Öffnungsende eingerollt ausgebildet ist, um den Dichtungskörper 12 zu verpressen. Der Dichtungskörper 12 ist beispielsweise aus einem elastischen Material, das eine Kautschukkomponente enthält, gebildet.As in 6 shown is the electrode group 10 together with a non-aqueous electrolyte solution (not shown) in a bottomed cylindrical container 11 having an opening housed. The wires 14A . 14B are from the seal body 12 led out. The seal body 12 is in the opening of the container 11 arranged to the container 11 seal. More precisely, the container is 11 is formed at a part near an opening end so as to be bent inwardly by pulling and formed curled at the opening end, around the seal body 12 to press. The seal body 12 is formed of, for example, an elastic material containing a rubber component.

In der beispielhaften Ausführungsform wurde eine gewickelte zylindrische Energiespeichervorrichtung beschrieben. Ein Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann auch auf eine quadratische oder gestapelte Energiespeichervorrichtung angewendet werden.In the exemplary embodiment, a wound cylindrical energy storage device has been described. However, an application range of the present invention is not limited to the above-described example, and the present invention can also be applied to a square or stacked energy storage device.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY

Eine Energiespeichervorrichtung, die durch ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, kann in geeigneter Weise für eine Anwendung verwendet werden, bei der die erforderliche Kapazität höher als die Kapazität eines elektrischen Doppelschichtkondensators oder eines Lithiumionenkondensators ist und die erforderliche Ausgabe höher als die Ausgabe einer Lithium-Ionen-Sekundärbatterie ist.An energy storage device manufactured by a method of manufacturing an energy storage device according to the present invention can be suitably used for an application in which the required capacity is higher than the capacity of an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor and the required output is higher than is the output of a lithium-ion secondary battery.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10:10:
Elektrodengruppeelectrode group
11:11:
Behältercontainer
12:12:
Dichtungskörperseal body
14A, 14B:14A, 14B:
Leitungsdrahtlead wire
15A, 15B:15A, 15B:
Flachsteckertabs
21:21:
positive Elektrodepositive electrode
22:22:
negative Elektrodenegative electrode
23:23:
Separatorseparator
24:24:
Befestigungsbandfixing tape
30, 50, 60:30, 50, 60:
erster Zwischenkörperfirst intermediate body
31, 41, 51:31, 41, 51:
positiver Stromabnehmerpositive pantograph
31a, 41a, 51a:31a, 41a, 51a:
erster Bereichfirst area
31b, 41b, 51b:31b, 41b, 51b:
zweiter Bereichsecond area
41c, 51c:41c, 51c:
zweiter Bereichsecond area
32, 42, 52:32, 42, 52:
KohlenstoffschichtCarbon layer
33:33:
leitende Polymerschichtconductive polymer layer
40:40:
zweiter Zwischenkörpersecond intermediate body
X1, X2, Y2:X1, X2, Y2:
Schnittlinieintersection
7, 57:7, 57:
Einheitsbereichunit area

Claims (4)

Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Stromabnehmers, der einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf einer Oberfläche des Stromabnehmers umfasst, wobei der erste Bereich eine auf der Oberfläche ausgebildete Kohlenstoffschicht aufweist, wobei die Oberfläche des zweiten Bereichs freigelegt ist; und selektives Bilden einer leitenden Polymerschicht auf einer Oberfläche der Kohlenstoffschicht durch Eintauchen des Stromabnehmers in eine Elektrolytlösung, die ein Rohmaterialmonomer enthält, und anschließendes Durchführen einer Elektrolytpolymerisation des Rohmaterialmonomers.A method of manufacturing a positive electrode for an energy storage device, the method comprising the steps of: Providing a current collector comprising a first region and a second region on a surface of the current collector, the first region having a carbon layer formed on the surface, the surface of the second region being exposed; and selectively forming a conductive polymer layer on a surface of the carbon layer by immersing the current collector in an electrolytic solution containing a raw material monomer, and then performing an electrolytic polymerization of the raw material monomer. Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, das ferner einen Schritt des Anbringens eines Leitelements an den zweiten Bereich umfasst.A method for producing a positive electrode for an energy storage device according to Claim 1 further comprising a step of attaching a guide member to the second region. Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrode für eine Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Stromabnehmer eine längliche Folie ist, und die längliche Folie zumindest einen Teil des zweiten Bereichs in Längsrichtung entlang der länglichen Folie umfasst.A method for producing a positive electrode for an energy storage device according to Claim 1 or 2 wherein: the current collector is an elongated foil, and the elongate foil comprises at least a portion of the second region longitudinally along the elongate foil. Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Herstellen einer positiven Elektrode durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und Stapeln oder Wickeln der positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators, wobei der Separator zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist.A method of manufacturing an energy storage device, the method comprising the steps of: preparing a positive electrode by the method of any one of Claims 1 to 3 ; and stacking or winding the positive electrode, a negative electrode, and a separator, wherein the separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode.
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